Seroepidemiologia

MVZ., MPVM. M. Sc., Ph.D José Alfonso Barajas Roias
Departamento de Microbiología e Inmunología, FMVZ-UNAM

Introducción y Generalidades sobre Seroepidemioiogía

Es sin lugar a dudas el campo de la inmunología el que ha sufrido uno de los avances más notables durante los últimos 10 ó 15 años, cada día se reafirman o surgen nuevas teorías sobre inmunología básica y se aplican estas técnicas al estudio de enfermedades de humanos y animales; sin embargo, es necesario el conocimiento y aprovechamiento de la exactitud y rapidez de las pruebas en el campo de la epidemiología, considerándose a la seroepidemiología como la forma de poder detectar los estados de salud o enfermedad en las poblaciones.

Seroepidemiología

Es el estudio o análisis de muestras de sangre o suero de una población definida que sirve para conocer las “huellas digitales” de la enfermedad en investigaciones epidemiológicas.1,2,3,4,5

La interfase de la lectora con la computadora, nos permite trabajar un mayor número de sueros para estudios seroepidemiologicos

Epidemiología

Es la ciencia que estudia la distribución de la enfermedad en la población con base en tiempo, geografía y atributos humanos buscando la causa o efecto mediante hipótesis de asociación. Algunos autores como Schwabe definen a la epidemiología como el aspecto médico de la ecología. Es conocido de todos que la presentación de las enfermedades depende de la interrelación que existe entre el agente, el huésped y el medio ambiente lo que determina los tipos, distribución en tiempo y espacio, así como otras características específicas de la enfermedad.1,2,3,4,5

Este conocimiento de las formas de presentación de las enfermedades en la población nos hace descubrir la magnitud del problema y no sólo la punta del “témpano” que es lo generalmente observamos mediante la clínica.

Antecedentes Históricos de la Epidemiología Serológica

Seroepidemiologia Seroepidemiologia 1Cuando se empezaron a crear los departamentos de salud pública en el siglo pasado, los registros de naci- mientos y muertes de personas se realizaban en oficinas de gobierno e iglesias. Pronto se vio que estas estadís- ticas vitales basadas en el reporte oficial de los eventos ocurridos en la vida de las personas, tenían valor médico;desde ese momento se inician los estudios organizados de epide- miología como lo representa el estudio de brote de cólera en humanos que se presentó en Londres, Inglaterra, estudiado por John Snow quien definió el origen de la enfermedad y dictó las medidas preventivas mediante el análisis de los registros de casos que se tenían en diferentes zonas. Es sorprendente su trabajo si se considera que no fue sino hasta después de 30 años en que Roberto Koch reportó el Vibrio cholerae como causa de la enfermedad.

Desde entonces se han venido estudiando enfermedades cuarentenables y de reporte oficial a las autorida- des, naciendo así el sistema de reporte de incidencia de morbilidad. 1,2,3,4,5,6

Seroepidemiologia Seroepidemiologia 2En el siglo XIX se crearon los servicios veterinarios en el gobierno de diferentes países. En los E.U.A. y Europa se vio que se carecía de estadísticas vitales de animales, las cuales sólo pueden obtenerse de explotaciones controladas de animales en confinamiento. Dentro de los principales problemas que se presentan está el que los animales son sacrificados con fines de producción y de esta forma se ve truncado su ciclo de vida, generalmente en edad joven en los rastros.

El sistema de reporte de morbilidad se inició en forma ordenada con los trabajos de Daniel Elmer Salmon en el Departamento de Industria Animal de los E.U.A., para erradicar las enfermedades infecciosas más importantes de los animales, siendo la erradicación de la pleuroneumonía contagiosa bovina un éxito en este país. En forma similar ocurrió en Europa con la peste bovina; tiempo después Bernard Bang en Dinamarca demostró el valor diagnóstico de la prueba de tuberculina en bovinos, la cual fue utilizada en el resto de Europa y en los E.U.A. en gran escala para la realización masiva de la prueba intradérmica de tuberculina para el conocimiento de la prevalencia de la tuberculosis. Estudios semejantes se realiza- ron para otras enfermedades como, por ejemplo, en el caso de la durina de equinos que fue erradicada de los E.U.A. en 1916 cuando los científicos del Departamento de Agricultura tuvieron éxito en desarrollar pruebas de laboratorio rápidas para trabajar un gran número de muestras de fijación de complemento en un mismo día. Entonces es cuando nace la Seroepidemiología como forma de demostrar el valor del muestreo en grupo para la vigilancia de la prevalencia de enfermedades.1,6,7

De acuerdo con Paul, J.R. y White, C. en su publica- ción 5 sobre epidemiología serológica (Academic Press, New York) no fue sino hasta 1930 en que los trabajos de seroepidemiología se realizaron en gran escala en medicina humana, teniendo como base en los estudios realizados en medicina veterinaria. Actualmente, la Seroepidemiología tiene gran importancia en la vigilan- cia de las enfermedades y es uno de los grandes “pilares” en los programas de medicina preventiva de control o
erradicación de las diferentes enfermedades que afectan al hombre y animales.1,2,,6,7,8,9,10,11,12

Medidas de Prevención y Pruebas de Laboratorio

Dentro de las medidas importantes de medicina preventivas se encuentran la cuarentena, el muestreo en grupo, tratamiento en grupo, sacrificio de los animales, higiene, desinfección, control y erradicación, así como los aspectos concernientes a la educación de cada uno de estos puntos.

Es el muestreo en grupo que sirve para detectar en forma temprana la enfermedad o el estado subclínico de enfermedad en su periodo de incubación el que nos sirve de base epidemiológica para establecer en una población de animales la incidencia y prevalencia de las diferentes enfermedades. Entendiéndose por incidencia como una medida dinámica de nuevos casos de animales enfermos ocurridos en un periodo corto de tiempo y como prevalencia a una estática del número de animales enfermos en una población en un momento determinado y generalmente en un periodo largo de tiempo. Es necesario recordar que se reporta generalmente en las enfermedades crónicas una prevalencia mayor que la incidencia, ocurriendo lo contrario en las enfermedades agudas. 7,12,13,14,15,16

Estas medidas de morbilidad que sirven para establecer el control y erradicación de muchas enfermedades, están íntimamente relacionadas con los resultados de las pruebas serológicas realizadas a muestras de poblaciones de animales escogidos al azar y cuya sensibilidad y especificidad desde el punto de vista inmunológico así como su precisión nos sirve para minimizar los errores de falsos negativos y positivos en el establecimiento de la prevalencia de las enfermedades.

Una de las grandes ventajas en el establecimiento de la epidemiología serológica son los sistemas de identificación de animales en las campañas de erradicación de enfermedades o control de animales salvajes.

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Reacciones positivas de sueros de bovinos contra el antígeno de Neospora caninum, causante de aborto.

Por ejemplo, el sistema de identificación que se tiene para los E.U.A. en su campaña contra la brucelosis ha permitido la oportunidad a lo sepidemiólogos detener la información necesaria y ordenada para la realización de otras pruebas aplicables a las muestras de sangre y suero que anteriormente se desechaban después de practicarles las pruebas de Brucella establecidas por la campaña. Actualmente se reportan más de 200 tipos de pruebas que se pueden realizar con esas muestras y que pueden servir para identificar las “huellas digitales” de la enfermedad y al mismo tiempo el tratar de explicar el qué, cuál, cuándo, dónde y cómo de los aspectos de enfermedad en los animales. Asimismo, la Seroepidemiología ha servido para el conocimiento de los padecimientos no infecciosos, principalmente de tipo genético, metabólico y tóxico que hasta hace tiempo no se realizaba en animales en gran escala.6

Seroepidemiologia Seroepidemiologia 4
1 Seroprevalancia en becerros 2 Seroprevalencia en vacas

Estas son algunas de las pruebas que pueden realizarse a partir de las muestras de sangre y suero obtenidas en campañas epidemiológicas y poder justificar lo costoso del material y personal humano que se requiere para su realización. Asimismo se refieren los estudios de campo y textos de apoyo 18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30

Pruebas: Todas las pruebas aplicables a estas muestras de microorganismos o enfermedades como, por ejemplo, Brucelosis, Leptospirosis, Tuberculosis, Salmonelosis, Hemofilosis, Micoplasmosis, Fiebre Q, Anaplasmosis, IBR, BVD, Lengua azul, Influenza, Parainfluenza, Estomatitis vesicular y Toxoplasmosis, entre otras.

Dentro de las enfermedades no infecciosas se pueden detectar: Anemias, deficiencias nutricionales, vitaminas, minerales, enfermedades metabólicas, enzimas séricas, contaminantes en la sangre, pesticidas en pelo, genotipo de animales, mapeo de marcadores genéticos, hemoglobinas anormales, grupos sanguíneos, tóxicos en general. También se puede practicar pruebas indirectas de factores ambien- tales como la acción de las radiaciones sobre los animales. Estas muestras pueden servir para el establecimiento de un banco de información para la realización de otro tipo de estudios retrospectivos de la enfermedad.1,4,6,8

Ventajas y Limitaciones de la Seroepidemiología

Ventajas

  1. Conocimiento del estado de inmunidad del hato.
  2. Conocimientos cualitativo y cuantitativo de las enfermedades con base en el tipo de anticuerpo presente.
  3. Identificación de incidencia y prevalencia de las enfermedades (morbilidad).
  4. Jerarquización de enfermedades más importantes de la zona.
  5. Se utiliza para establecer calendarios de vacunación.
  6. Se pueden estudiar eficazmente, la administración correcta de la vacuna, el porcentaje de animales vacunados y el porcentaje de animales inmunológicamente competentes.
  7. Se pueden detectar categorías de animales en el hato como: casos típicos, atípicos, infección latente, portador sano, animales inmunes no infectados y animales susceptibles no infectados.
  8. Con base en estos estudios se ha establecido que para producir una buena inmunidad en el hato se requiere vacunar del 70 al 80% de los animales para conferir una buena protección.
  9. Se utiliza para predecir problemas ecológicos (ambientales).
  10. Detección temprana de enfermedades, estado subclínico, periodo de incubación.
  11. Permite conocer los estados de salud o enfermedad de los animales por sexo, raza, edad, función zootécnica, estado fisiológico, área geográfica, etc.
  12. Evaluación de programas de medicina preventiva en general.
  13. Realización de estudios prospectivos y retrospectivos de enfermedad.
  14. Detección de algún cambio antigénico en microorganismos estudiados.
  15. Determinación de infecciones recientes o anteriores.
  16. Identificación de posibles nichos de infección.
  17. Sirve para estudiar los cambios que se producen en las enfermedades con base en tiempo y que pueden ser: largo tiempo (décadas), cíclicos (1 a 5 años), estacio- nales (meses) y a corto tiempo (horas).
  18. En general sirve para establecer programas de vigilancia epidemiológica.

Requisitos
Los requisitos que deben cumplir las pruebas utilizadas en Seroepidemiología son:

  1. Deben ser económicas.
  2. Ser simples.
  3. Ser sensibles y específicas.
  4. Deben ser repetibles.
  5. Deben ser realizadas con el material viable del laboratorio o zona de trabajo.
  6. Deben ser de alta seguridad para evitar problemas de salud pública.

Limitaciones
Dentro de las limitaciones de la Seroepidemiología están:

  1. Fallas en técnicas aplicadas.
  2. Errores personales de técnicos.
  3. Existencia de anticuerpos de vida corta (se pierde sensibilidad).
  4. En ocasiones los niveles de anticuerpos no reflejan el estado de protección.
  5. Se tiene problemas con animales en estado latente de enfermedad o alérgicos.
  6. Se necesita hacer una estandarización de las pruebas.
Seroepidemiologia Seroepidemiologia 5
Seroprevalencia en toros

Evaluación de Pruebas Diagnósticas

Uno de los aspectos más importantes en el establecimiento de campañas seroepidemiológicas es la seguridad de las pruebas de diagnóstico, en otras palabras, la evaluación de las pruebas.
Se refiere a que en la evaluación de las pruebas se consideran cuatro aspectos importantes que son: sensibilidad, especificidad, exactitud (fidelidad) y precisión.

Sensibilidad

La sensibilidad es la capacidad de la prueba de detectar animales enfermos. La especificidad es la característica de detectar a los animales no enfermos. Una falla en la sensibilidad o su disminución produce un aumento en el número de falsos negativos. Una falla en la especificidad produce un aumento en los falsos positivos. Estas medidas son inversamente proporcionales y se pueden expresar en probabilidades o proporciones. También se pueden conocer la prevalencia y la prevalencia aparente.

Frecuentemente se hacen intentos para comparar los resultados de dos pruebas; esto sólo establece una relación de sensibilidad y especificidad relativa. Estas comparaciones sólo se pueden hacer en caso de conocerse estos dos valores en una prueba estándar y si éstos se aproximan al 100%.

La evaluación de los resultados de Seroepidemiología, permiten al profesional conocer los resultados preliminares y aplicar la epidemiología analítica.

Seroprevalencia general contra siete agentes infecciosos de ganado bovino (BVD, IBR, Leptospira hardjo, Mycobacterium paratuberculosis, Pasteurella multocida y Pasteurella (Mannheimia) haemolytica.

Esto requiere de estratificar los resultados por edad, para conocer en qué estrato se encuentran la mayoría de los animales positivos.
La seroprevalencia de animales estratificados por edad de arriba hacia abajo (becerros, animales en desarrollo y animales en producción), nos permite tener un control de calidad de los resultados con base a los reactivos.

La evaluación de pruebas diagnosticas, nos permite conocer las poblaciones negativas, sospechosas y positivas, y con base a esto se establece el punto de corte (animales positivos y negativos).
Barajas et. al., han diseñado programas con gráficas tridimensionales para monitorear la seroprevalencia de las enfermedades por estación del año y estado reproductivo de la vaca utilizando la prueba de ELISA. Se muestra a la Diarrea viral bovina con actividad de seropreva- lencia y a Brucella abortus sin cambios notables de seroprevalencia.7,18,19,20,21,22,23.

Seroepidemiologia Seroepidemiologia 6Utilización de Más de una Prueba

En ocasiones la utilización de una prueba no es lo adecuado para cumplir con las necesidades de un programa de muestreo, motivo por lo cual se recurre a otras pruebas.

Un método de utilizar dos pruebas consiste en realizar una primera prueba y de los casos positivos volver a correrlos con una segunda prueba, como por ejemplo, en caso de brucelosis en el cual se utiliza primero una prueba más sensible como la del rojo de Bengala y después en los casos positivos se repite con una prueba más específica de fijación de complemento. Existen dos formas de interpretación de resultados:

Interpretación paralela: Son positivas en cualquiera de las pruebas, esto aumenta sensibilidad.
Interpretación en serie: Para ser positiva, ésta debe presentarse en las dos pruebas, esto aumenta especificidad.

La precisión de las pruebas se mide con base a la desviación estándar, o sea a la variabilidad que existe en las mediciones, cuanto menor sea la variabilidad, tanto más precisa será la prueba.

Estadísticas Utilizadas para la Evaluación de Prueba

Algunos tipos de pruebas estadísticas aplicadas a pruebas serológicas son: Ji cuadrada, Índice de Yaudens, que es una medida discriminatoria de poder. Prueba de McNemar. Se usa para proporciones correlacionadas. Prueba Kappa, para demostrar si las pruebas detectan a los mismos animales.1,4, 8,31,32

En México se han realizado diferentes estudios por Barajas y col, sobre seroepidemiología en el trópico y altiplano que han servido para formar un banco de sueros y principalmente para conocer la seroprevalencia de enfermedades en rumiantes. Asimismo esto ha generado la ublicación de varios textos que sirven como referencia en programas de medicina preventiva, conocimiento de las enfermedades bacterianas, fungales y virales que le permitirán al profesional y estudiante conocer estudios realizados en México.17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30

Podemos concluir considerando que la Seroepidemiología tiene por objeto el estudio o análisis de las muestras de suero de una población definida que sirve para conocer las “huellas digitales” de la enfermedad en investigaciones epidemiológicas. Se describen los antecedentes históricos de la epidemiología serológica, sus ventajas y limitaciones, así como las técnicas de evaluación de pruebas serológicas para conocer su sensibilidad y especificidad y así poder establecer, mediante frecuencias de presentación, la incidencia y prevalencia de las enfermedades, y poder implantar los calendarios de vacunación adecuados en la región.

Bibliografía disponible con el autor, o en BM Editores

Artículo publicado en Los Avicultores y su Entorno

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